微孔过滤简介2

气体\液体微孔过滤技术简介上海过滤器有限公司一.主要内容几个基本概念主要过滤机理概述过滤器件及滤芯形式GS-ABC无菌空气净化流程介绍上过空气微孔过滤产品介绍空气过滤器的选择及安装\使用\消毒注意事项上过液体微孔过滤产品介绍液体过滤器的选择及安装\使用\消毒\保存注意事项过滤器的检测方法(详述泡点法)二.微孔过滤术语及几个基本概念(一)1.微孔过滤:微孔过滤是一种压力驱动下的分离方法,是指将液体或气体中的颗粒、细菌及其它污染物从上述流体中分离出来达到进化或提纯过程。过滤介质的孔径范围一般为0.01-10um。2.过滤精度:过滤精度一般分公称精度和绝对精度.公称精度一般是由微孔过滤介质生产厂家标定的,依据起泡点压力值进行相应的换算得的.绝对精度则是指在规定的测试条件下,能够通过的最大硬球型的直径,它是过滤介质最大孔径的计数.通常当过滤效率大于99.98%时,可作为过滤器的绝对精度标准.3.过滤效率:是指过滤膜或过滤器对气\液流体中某种粒径颗粒截留程度.表示为:效率=(1-下游粒子数量)*100%上游粒子数量三.微孔过滤术语及几个基本概念(二)4.流量:在规定的测试条件下,干净的液体或气体在单位时间里通过单位面积膜或单个标准滤芯的体积总和.流量与压差(压力降)有较大的关联.5.压力降:是指流体在过滤管道中及以经过过滤器时的压力损失的总和.直观而言,上该过滤器上下游之压力差值.6.疏水性/亲水性:过滤介质能被表面张力较大的液体充分润湿且易于通过,表征该过滤介质或材料具亲水性;反之则疏水性.高分子过滤介质或材料如尼龙膜\磺化聚砜膜\纤维素膜等,为亲水性膜;聚四氟乙烯膜/聚偏二氟乙烯膜.为疏水性膜.亲水性材料或膜可以用水作起泡点试验;疏水性材料或膜只能用异丙醇或酒精等低表面张力的液体作起泡点试验.四.微孔过滤机理概述(一)流体中颗粒\细菌\杂质主要是通过以下四过滤机理而被除去.1.直接拦截:流体中颗粒\细菌\杂质等于或大于滤材孔径,受到孔的拦截而被截留(筛分原理),另因颗粒间的搭桥效因还可以截留小于滤材孔径的颗粒,不规则的颗粒也可被截留.液体流体极主要的拦截因素.2.惯性拦截:颗粒在流动的流体中具有质量和速度,所以它有一股动量.当液体和它夹带的颗粒通过过滤介质时,流体将选取阻力最小的通道流过,并顺着流道改变而改变.气体流体则不一样,颗粒因其有动量,它仍作直线运动,因此极易被表面碰撞或孔壁碰撞而被拦截.五.微孔过滤机理概述(二)3.扩散拦截:对于非常小的颗粒可以通过扩散拦截,特别是气体流体中的极小颗粒.因其非常小,其质量也极小,在流体中作“布朗运动”,非常不规则的剧烈运动,增加了它们撞击过滤介质的机会或自身碰撞的机会而被有效拦截.4.静电吸附拦截:过滤介质表面如有静电性,可以吸附流体所带异性电荷粒子,从而将其拦截,对于流体中带有同性电荷的粒子,则有排拆性,使其不易通过,同样也达到拦截的效果.六.微滤膜器件单元形式1.膜器件定义：所谓膜器件是将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内。在一定驱动力作用下，可完成混合物中某一组份(或各组份)的分离装置。微孔膜过滤器是以微孔膜作为过滤介质的。2.微滤基本单元形式：目前主要有六种装置形式：单层平板式，多层平板式，中空纤维管式，园管式，螺旋卷式，折叠筒式。折叠筒式是目前最常用的微滤单元形式，最大的优点是接口形式多样(见附图)，结构紧凑，有效过滤面积大，占在面积小，流体分布好，流体阻力小，安装方便，消毒彻底。七.折叠筒式滤芯构型图八.微孔过滤器及折叠式滤芯微孔过滤器通常是由不锈钢外壳(或工程塑料外壳)和折叠筒式滤芯构成.可分为液体微孔过滤器及气体(空气)微孔过滤器.过滤器筒体HousingforFilter折叠式滤芯PleatedCartridge九.GS-ABC无菌空气净化流程简介（一）十.GS-ABC无菌空气净化流程简介（二）GS-ABC无菌空气净化流程为本公司国内首创，具自主知产权，已广泛应用于国内二十多个省市的抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂、多糖等微生物好氧发酵工程中。GS-ABC无菌空气净化系统，就是将空压机进气口前的二次过滤（GS-A1，GS-A2）归纳为A；总过滤器（GS-B1）与预过滤器（GS-B2）归纳为B；终端GS-PTFE（NB）无菌高效精过滤器归纳为C。该流程最大的优点是无菌空气的高度可靠性及压缩空气净化流程的最低压力损失达到了矛盾的统一.为使无菌空气得到保证,B段过滤效率(0.5um)已达99.99%,基本上达到100级,即预过滤器就接近或达到无菌指标;C段为高精度终端无菌过滤,使空气进一步净化,其过滤效率(0.01um)99.9999%,从而做到了双保险.虽然B,C二次过滤均达到了无菌之目的,但其初始总压力降仅为0.015-0.02Mpa,而传统的棉花活性炭总过滤器的总压力降一般为0.05-0.07Mpa,相比之下,GS-ABC空气净化流程减少压力损失为0.04Mpa左右.由此可节约电能15%左右.总过滤器与预过滤器无需蒸汽消毒;终端无菌空气精过滤器不需每一批消毒,只需视生产情况2-3个月左右消毒一次,从而也可节约大量的蒸汽.十一.公司空气过滤芯产品介绍GS-A1型滤芯(袋式与板式,过滤精度5um,空气压缩机前置过滤器)GS-A2型滤芯(大面积筒式与W型大风量式,过滤精度2um,空气压缩机前置过滤器)GS-B1(大面积筒式,过滤精度0.5um,效率为:90-95%,初始压降小于0.005Mpa.总过滤器滤芯)GS-B2(大面积筒式与国际标准型226#式,过滤精度0.5um,效率为:95-99.99%,初始压降小于0.005Mpa,预过滤器滤芯)GS-PTFE(聚四氟乙烯)型空气除菌精滤芯(过滤清度0.01um,效率为:99.9999%,初始压降小于0.005Mpa,精过器滤芯)GS-NB型(硼硅酸纤维披覆聚四氟乙烯)空气除菌精滤芯(过滤精度0.01um,效率为:99.9999%,初始压降小于0.005Mpa，精过滤器滤芯)GS-Z蒸汽滤芯（聚四氟乙烯粉末烧结，过滤精度1.0um)十二.气体(空气)过滤器的选择1.气体(空气)的特点：气体与液体不同,除具有流动性,还有可压缩性的特点。空气成份形态简单,主要以气态存在,夹着或漂浮着一些固体颗粒\细菌病毒\噬菌体\气溶胶等.2.气体(空气)过滤器的选择：概括来说，在选择空气过滤器时，必须考虑如下几个重要的因素。2-1.气体的可压缩性,要求过滤器壳体须按国标GB150-1988生产检验合格的产品2-2.除菌精滤芯的过滤介质必须具备较强的疏水性.2-3.选择通量大、压降小、有效面积大的滤芯。2-4.空气总过滤、预过滤、精过滤要合理配匹。2-5.容尘量、过滤精度、过滤效率应据实际进行配匹。2-6.无菌空气净化系统必须考虑安全可靠且节能降耗。上海过滤器有限公司具有自主知识产权的GS-ABC无菌空气净化系统流程具有国内先进性。十三.空气过滤器安装及使用注意事项十四空气除菌过滤器在线消毒（一）十五.空气除菌过滤器在线消毒（二）在线蒸汽消毒操作步骤1.所有阀门处于关闭状态。2.打开阀门V4,V5。3.打开并调节阀门V7，使蒸汽压力稳定在0.13MPa左右，依次打开阀门V8、V9，排除蒸汽过滤器和蒸汽管道中的冷凝水。4.非常缓慢的打开阀门V10，使蒸汽进入除菌过滤器，冷凝水自阀门V4和V5中排出。5.关闭阀门V4、调节V10、V5阀门开度，使进入除菌过滤器系统上、下游的蒸汽压力差不超过0.03MPa。6.保持蒸汽消毒状态30分钟，消毒过程中随时注意观察压力表显示，使之保持在0.10-0.13MPa（温度显示在120～130℃）。7.蒸汽消毒过程中，随时开闭阀门V4、V9以排除冷凝水。8.蒸汽消毒完成后，关闭V10,V7。微开阀门V1、V2使压缩空气缓慢进入除菌过滤器，以排除过滤器中的残存蒸汽。9.待除菌过滤器尽可能接近环境温度后，调节关闭阀门V5，打开V6，并逐渐加大V1、V2阀门开度使过滤系统进入工作状态。十六.公司液体过滤芯产品介绍GS-PES(聚醚砜膜)型液体精滤芯GS-PPM(聚丙烯膜)型液体精滤芯GS-NL(尼龙-6膜)型液体精滤芯GS-PTFE(亲水性聚四氟乙烯膜)型液体精滤芯GS-PVDF(聚偏二氟乙烯膜)型液体精滤芯GS-PP(聚丙烯热喷纤维膜)型液体预过滤芯GS-PPX(聚丙烯或棉纤维线绕)型液体预过滤芯GS-DS(多种材料、多种型号)滤袋GS-TH(金属钛烧结)型预过滤芯十七.液体过滤器的选择1.液体的特点：液体具有流动性、不可压缩性两大特点。液体成份的多样复杂性、物理化学性质及工艺条件的巨大差异性，使得选择液体过滤器存在较大的难度。2.液体过滤器的选择：概括来说，在选择过滤器时，必须考虑如下几个重要的因素。2-1待去除颗粒的大小，颗粒形状和硬度。2-2颗粒的数量。2-3待过滤的流体的性质。2-4待过滤流体的温度；是连续的还是间歇的。2-5有效压差、过滤介质对流体的适应性以及要求过滤的程度。十八.液体过滤器的安装及注意事项十九.液体除菌过滤器蒸汽灭菌（一）二十.液体过滤器蒸汽灭菌（二）二十一.已使用的液体滤芯保存方法及清洗再生一。滤芯保存方法滤芯若暂不用，应将其保存在过滤器内，加入含有合适抗菌剂的水中(如10ppm的次氯酸钠溶液或2%双氧水)，重新使用前，应将抗剂彻底冲洗干净滤芯若长期不用，应将其用水冲洗干净，在小于60℃下烘干，套上塑料袋，置于干燥清洁处，切勿靠近锋利物体，以免损坏滤膜，造成不必要的损失二。滤芯的清洗再生折叠筒式滤芯一般不主张再生使用。过滤的压差△p0.15Mpa或流量明显下降，则主张更换。二十二.折叠筒式过滤器完整性检测方法(一)过滤器完整性检测方法主要有两种：破坏性完整性检验方法；非破坏性完整性检验方法。非破坏性完整性检验方法又主要包括气泡点法(BP)、扩散流法(DF)、压力衰减法及气溶胶挑战试验。1.起泡点法：泡点法是基于假设滤膜是由许多柱状园型孔组成.当滤膜的孔被已知表面张力的液体充分湿润时,空气通过膜孔所需的压力与膜孔(毛细孔)半径存如下关系.即力平衡时;毛细管力=液柱重力,进你得出如下关系:r=2ßcosθ/p2.扩散流法（DF法）：当过滤器被浸润液完全湿润，滤芯两侧压力差小于气泡点压力时，宏观气体毛细孔表面张力而受阻，但在压力梯度作用下，气体将在微孔中通过液体扩散，在低压力侧释放。在低压力侧得的气体流量即为扩散流。扩散流标准是严格的细菌挑战试验来确定的。二十三.折叠筒式过滤器完整性检测方法(二)3.气溶胶挑战试验：PAO-EMERY3004是一种FDA认证液体，经雾化成平均为0.3um,分布从1.3-0.01um。这种油雾通过过滤器后，该过滤器对其拦截效率如达99.997以上，通常就可称为能绝对滤除气体中的各种微生物包括噬菌体。4.压力衰减法：压力衰减法是基于扩散流的基础上，采用起泡点压力的80%值，将系统密闭，5分钟，系统压降小于10%即为合格。通常起泡点法联合采用。目前用户多采用起泡点法来检验折叠筒式过滤器的完整性折叠筒式过滤器完整性微孔滤膜折叠式过滤器完整性是生产和使用中的关键问题，也是过滤器质量控制的核心问题。所谓折叠式过滤器的完整性，是指微孔过滤膜是否符合规定二十四.过滤器的完整性（起泡点）试验上海过滤器有限公司谢谢！